廣西金秀龍圍銅礦礦相學研究及討論

陳朝新+董海雨+張宏

（1.廣西機電工業學校 廣西 南寧530023， 2.桂林理工大學 廣西 桂林541004）

摘要：廣西金秀龍圍銅礦位于大瑤山多金屬成礦帶的東部，是石英脈型銅礦床；礦體呈脈狀、部分呈透鏡體狀產于斷裂破碎帶內的下泥盆統（D1）；礦化類型主要為黃銅礦化、黃鐵礦化及輝銅礦化，礦石礦物主要為黃銅礦及輝銅礦。礦相學研究結果表明礦床主要的成礦階段分為黃銅礦-黃鐵礦礦化和黃銅礦-輝銅礦礦化兩個階段，而且這兩個階段間未見隔有非成礦熱液的階段，說明該礦區礦體的富集就位是同一期熱液作用的結果。

關鍵詞：礦相學；銅礦；龍圍；廣西

1.前言

廣西大瑤山地區是重要的銅、金多金屬產地之一，該地區發生了多期構造-巖漿-成礦作用，成礦地質背景復雜。目前，已發現礦床、礦點或礦化點達200 多處。長期以來，前人對該區做了一定量的找礦勘探和研究工作[1-10]，但對該地區礦床的成因至今尚無統一認識：有、燕山期成礦[1]、加里東期-燕山期成礦[2，3]等觀點。

金秀龍圍銅礦位大瑤山多金屬成礦帶的東部，是石英脈型銅礦床，礦區附近分布多個銅礦床（點）；礦區位于金秀縣黃洞鄉附近的龍圍村一帶，礦區中心地理坐標：東經110°12′00″，北緯24°22′00″，面積約15.3km2。

2.龍圍銅礦及附近地區地質特征

該地區主要出露寒武系上統至泥盆系下統地層，兩者呈角度不整合接觸關系；其中寒武系由碎屑巖組成，主要出露于該地區的西南部和西北部；下泥盆統的陸屑和含鐵建造大面積出露于區域的中、北、南部地區（圖1）。

礦區及附近發育有三組斷裂構造，第一組為近南北向斷裂，第二組為近北東向斷裂，第三組為北西向斷裂，常見第二組斷裂切割第一、第三組斷裂。其中，第一組和第二組斷裂構造較為發育（圖1）。

礦區及附近雖然未見巖漿巖，但是研究區東南的泥盆紀、寒武紀地層中可見一較大規模的加里東期花崗巖巖體。

3.礦床地質特征

龍圍銅礦礦體產于泥盆系蓮花山組上段（D1l2）紫紅色砂巖的斷層破碎帶中，礦體主要呈脈狀、團塊狀、浸染狀 、碎裂狀、部分呈透鏡體狀分布在硅化構造角礫巖帶、硅化碎裂巖帶中。礦區內共發現兩條沿斷層破碎帶形成的銅礦脈；礦脈與斷層破碎帶走向大致平行（斷層產狀：傾向103°～112°，傾角67°～75°），礦脈沿斷層走向具有收縮-膨脹的現象，沿傾向呈交匯狀產出（圖1）。含礦巖石主要為硅化構造角礫巖、硅化碎裂巖；礦化主要有黃銅礦化、黃鐵礦化以及少量輝銅礦化。主要礦石礦物為黃銅礦、輝銅礦等，主要脈石礦物為石英、方解石、絹云母等。

4.礦床礦相學研究

4.1 礦石的礦物特征

礦石中礦石礦物主要有黃銅礦、黃鐵礦、輝銅礦，脈石礦物主要有石英、方解石及少量綠泥石。

主要礦物特征如下：

黃鐵礦：主要呈團塊狀產出，晶粒粗大，半自形-它形晶粒狀、殘粒狀、孤島狀結構，經常和黃銅礦共同與熱液蝕變生成的脈石礦物（石英）不均勻地嵌布在一起，分布在礦體內（圖版Ⅰ-1、Ⅰ-2），為該地區黃鐵礦的主要賦存形式。少量是零星分布在礦體之外的硅化破碎帶（這種硅化常被礦體切穿），并且基本不含銅，黃鐵礦結晶細小，自形良好（圖版Ⅰ-3）。

黃銅礦： 為礦石中主要硫化銅礦物，是礦床中含量最多的金屬硫化物，呈暗銅黃色，金屬光澤。鏡下反射色呈亮黃色，弱非均質。它形晶粒狀，集合體呈塊狀、細脈狀、網脈狀。常呈它形、細脈狀嵌布在石英和黃鐵礦礦物粒間（圖版Ⅰ-1、2、10、11）。

輝銅礦：含量較少，與黃銅礦常為相互嵌入關系（圖版Ⅰ-10），或與黃銅礦呈港灣狀分布于石英中（圖版Ⅰ-11），或充填于早期黃銅礦縫隙中 （圖版Ⅰ-12）。

石英：是礦石中常見的一種脈石礦物，按其特征分為三種。一是灰白色石英顆粒粗大，質純，除含少量細粒黃鐵礦外不含其他礦物，裂隙發育（這種石英脈體野外見被礦體切穿），其形成時代較早，一般不含礦；二是煙灰色石英，多呈致密狀，鏡下見和輝銅礦、黃銅礦、黃鐵礦為共生關系，與礦化關系密切，形成時代稍晚（圖版Ⅰ-2、Ⅰ-3、Ⅰ-11、12）；三是乳白色石英，晶形較好，與方解石共生，呈塊狀集合體，不含礦石礦物，野外可見到該類石英切穿了礦體，說明其形成時代晚，為成礦期后產物。

方解石：出現較少，與乳白色石英共生，呈塊狀集合體，不含礦石礦物，在鏡下以及野外可見到切穿了礦體，說明其形成時代晚，為成礦期后熱液活動的產物。

4.2 礦石的結構

常見的結構有：自形晶粒狀結構、半自形-它形晶粒狀結構、侵蝕結構、交代殘余結構等。

（1）自形粒狀結構：主要是早階段的黃鐵礦，為自形立方體晶粒（圖版Ⅰ-3）；

1-斷層；2-銅礦體；3-龍圍銅礦區；Q-第四系殘；D3-泥盆系上統；D3l-泥盆系上統榴江組；；D3d-泥盆系東崗嶺組；D2y-泥盆系郁江組； D2n-泥盆系那高嶺組；D1l-泥盆系蓮花山組；？sh -寒武系水口群；

1-fault； 2- copper ore bodies；3- Long Wei copper ore deposit；Q- Quaternary；D3- Upper Devonian System；D3l-Liujiang Formation of Upper Devonian System；D3d- Dongganglij Formation of Upper Devonian System；D2y- Yujiang Formation of Middle Devonian System； D2n- Nageling Formation of Middle Devonian System；D1l- Lianhuashan Formation of Lower Devonian System；？sh- Shuikou Group of Cambrian systemendprint

（2）半自形-它形充填嵌入結構：黃鐵礦呈半自形-它形分布在石英脈中，與它形的黃銅礦、輝銅礦礦構成金屬硫化物的礦化階段，所見的黃銅礦、輝銅礦多呈它形不規則粒狀，嵌入在黃鐵礦、石英間隙中（圖版Ⅰ-1、Ⅰ-2）；

（3）交代殘余結構：早期形成的黃銅礦（在含銅熱液進一步作用下）邊界形成不規則網脈狀輝銅礦，后形成的礦物溶蝕并侵入早形成的礦物之中（圖版I -1112）。

4.3 礦石的構造

礦石中常見的構造有：塊狀構造、浸染狀構造、角礫狀構造。

（1）塊狀構造：黃鐵礦、黃銅礦與石英組成致密塊狀無空洞的礦物集合體，礦石礦物含量較高（圖版Ⅰ-4）。

（2）浸染狀構造：含銅、鐵等金屬硫化物浸染狀分布于巖石中。可分為稀疏浸染狀和稠密浸染狀，礦石中以石英為主，黃鐵礦多為半自形粒狀、黃銅礦以它形為主嵌入它形石英顆粒中（圖版Ⅰ-5）。

（3）角礫狀構造：破碎角礫狀礦石后期石英膠結形成角礫狀構造（圖版Ⅰ-6）。

4.4 礦石類型

礦石類型可分為原生礦石和氧化礦石，原生礦石細分為以下幾種自然類型：黃銅礦-黃鐵礦礦石；黃銅礦礦石；黃銅礦-輝銅礦礦石；黃銅礦-輝銅礦-黃鐵礦礦石，礦石的分帶性不明顯。氧化礦石有孔雀石，僅少量見于地表的淺表部位。工業類型為石英脈型銅礦石。

4.5 圍巖蝕變

礦區內所產生的圍巖蝕變現象主要是硅化、絹云母化以及綠泥石化。

a.硅化： 普遍見于礦體圍巖及蝕變破碎帶（內圖版Ⅰ-7）。

b.絹云母化：在圍巖的薄片中，可見泥質石英砂巖中泥質大量被次生的白色鱗片狀或纖維狀云母——絹云母所交代（圖版Ⅰ-8）。

c.綠泥石化：少量見于破碎蝕變帶中（圖版Ⅰ-9）。

4.6 熱液期次

野外和顯微鏡下分析表明，礦體中礦物共生組合有4種，即黃鐵礦-石英組合、黃銅礦-黃鐵礦-石英組合、黃銅礦-輝銅礦-黃鐵礦-石英組合、石英-方解石組合；其中黃銅礦-黃鐵礦-石英組合和黃銅礦-輝銅礦-黃鐵礦-石英組合為本礦區最主要的成礦共生組合。

黃鐵礦-石英組合，該組合中的黃鐵礦具有較完整的自形晶（立方體、五角十二面體、八面體等）或棱角狀碎粒集合體。與其伴生的石英質地較純，幾乎不含除黃鐵礦外的其他礦石礦物，而且裂隙較多，并見裂隙間被礦脈充填。這種組合在鏡下較少出現，屬于成礦期前熱液作用形成的產物（圖版Ⅰ-3）；黃銅礦-黃鐵礦-石英組合，這種組合中的黃鐵礦與黃銅礦、石英呈共生關系。黃銅礦常嵌入半自形黃鐵礦和它形石英中，或是以不規則集合體的形態沿黃鐵礦顆粒的邊界或顆粒間嵌入（圖版Ⅰ-2、Ⅰ-3）；黃銅礦-黃鐵礦-輝銅礦-石英組合，其形態結構與黃銅礦-黃鐵礦-石英組合類似， 但其中含有輝銅礦，輝銅礦充填于較早形成的黃鐵礦和黃銅礦的空隙中，在較大的空隙中可見明顯的輝銅礦-黃銅礦環帶，說明輝銅礦形成時間比同階段的黃銅礦略晚（圖版Ⅰ-10、11、12）；石英-方解石組合，該期無明顯礦化，石英和方解石呈脈狀-細脈狀充填于礦體及圍巖中裂隙中。

據礦物組成、顯微結構構造、礦物共生組合以及野外礦體特征可將該地區的主要熱液活動分成四個階段，第一階段礦物以石英-黃鐵礦為代表，該階段中黃鐵礦結晶能力強，形成時間比同生石英略早；第二階段以塊狀、浸染狀、角礫狀礦石為代表，礦石礦物為相互共生的黃鐵礦和黃銅礦，不含輝銅礦。第三個階段以脈狀、網脈狀礦石為代表，礦石礦物除相互共生的黃鐵礦和黃銅礦外，還含有輝銅礦，常見第三階段礦物穿插、交代前兩個階段的礦物，并且是直接穿插交代，未見間隔有脈石礦物，說明第二、第三個階段這兩個主要的成礦階段是連續的；第四個階段以切穿礦體的石英-方解石脈為代表，脈中沒有礦石礦物。根據以上現象，推測礦物形成的先后順序列如圖2.

5 討論與結論

由礦相學研究得出該礦床主要的成礦階段黃銅礦-黃鐵礦階段和黃銅礦-輝銅礦階段是連續的，這兩個階段間未見隔有非成礦熱液的階段，野外地質調查中也沒有見到多期成礦熱液的交切現象，說明該地區的礦體富集就位是受一期熱液作用形成的。

參考文獻

[1]蔡明海，劉國慶，戰明國. 桂東大瑤山地區金礦床成因及成礦時代研究[J]. 華南地質與礦產， 2000（3）：58-63.

[2]鄧軍. 廣西大瑤山地區銅金多金屬礦床成因探討[J]. 地質與資源， 2011（4）：287-291.

[3]鄧軍. 桂東大瑤山地區銅金多金屬成礦系列及成礦模式[J]，礦產與地質，2013，27（1）：8-15.

[4]傅良剛. 桂東大瑤山地區金礦成礦地質特征與找礦標志[J]. 礦物學報， 2009（S1）：115-118.

[5]黃惠民， 和志軍， 崔彬. 廣西大瑤山地區花崗巖成礦系列[J]. 地質與勘探， 2003（4）：12-16.

[6]羅永恩. 廣西大瑤山西側銅鉛鋅多金屬成礦帶的控礦因素與礦床成因[J]. 地質找礦論叢， 2009（1）：56-61.

[7]王全明，張大權.中國銅礦資源找礦前景[J]. 地質通報， 2010（10）：1445-1451.

[8]汪勁草，胡云滬，葉琳. 桂東大瑤山地區金礦床的成礦構造類型及其成礦指示[J]. 桂林理工大學學報， 2010（4）： 467-473.

[9]張善明，呂新彪，唐小春等. 廣西大瑤山西側綜合地質異常與控礦分析[J]. 地質與勘探， 2010（2）：314-322.

[10]張科，胡明安，曹新志等. 廣西大瑤山及其西側鉛鋅成礦區地質特征及找礦方向[J]. 地質找礦論叢， 2005（1）： 21-25.

圖版及說明：

1. 它形黃銅礦（銅黃色）嵌入于半自形-它形黃鐵礦（黃白色）的顆粒間隙中.

2. 半自形-它形黃鐵礦（黃白色）分布于石英脈（灰黑色）中，黃銅礦（銅黃色）嵌入黃鐵礦的間隙.

3. 黃鐵礦（黃白色）立方體分布于它形石英中.

4. 致密黃銅礦、黃鐵礦塊狀礦石，含有少量煙灰色石英.

5. 黃鐵礦、黃銅礦、輝銅呈稀疏浸染狀分布于蝕變硅化帶中.

6. 含礦石英沿圍巖裂隙、破碎帶充填形成脈狀、網脈狀構造，石英脈中含有呈角礫狀的圍巖碎塊.

7. 圍巖（泥質石英砂巖）受硅化蝕變，重結晶的石英顆粒輪廓參差不齊，分布不均勻。有一期石英呈細脈狀穿插蝕變圍巖，石英脈中石英自形良好.

8. 圍巖（石英泥質砂巖）受絹云母化，絹云母呈現出鱗片狀、霧狀的結構構造.

9. 團狀、絮狀的綠泥石少量分布于蝕變圍巖中，單偏光下呈淺綠色，中低突起.

10. 早期石英（灰黑色）質地純，除含有少量自形良好的黃鐵礦外基本不含其他礦石礦物，而且裂隙發育。輝銅礦（灰白色）、黃銅礦（銅黃色）充填于早期石英裂隙中.

11. 它形輝銅礦（灰白色）、黃銅礦（銅黃色）呈港灣狀分布于石英中.

12. 它形輝銅礦（灰白色）充填早期黃銅礦（銅黃色）裂隙，交錯形成網脈狀構造.endprint